[发明专利]一种提高发光效率的GaN基LED外延结构

权利要求书

1.一种提高发光效率的GaN基LED外延结构的发光层，其特征在于，该发光层由势垒层和量子阱层交替构成，其中，势垒层为GaN-Al_xGa_1-xN-GaN势垒层，简称为GAG势垒层，按生长顺序该势垒层依次由GaN势垒、Al_xGa_1-xN势垒和GaN势垒构成，Al_xGa_1-xN势垒中的x沿生长方向从0到0.15再到0渐变。

2.如权利要求1所述的发光层，其特征在于，量子阱层采用In_yGa_1-yN量子阱层，y为0.1~0.3，每一层量子阱层的厚度为2nm。

3.如权利要求1所述的发光层，其特征在于，每一层势垒层的厚度为9nm~15nm。

4.一种提高发光效率的GaN基LED外延结构，该外延结构从下向上的顺序依次包括:衬底、低温成核层GaN、非掺杂u-GaN层、掺杂Si的n-GaN层、含GAG势垒的发光层、AlGaN电子阻挡层和p-GaN层，其特征在于，含GAG势垒的发光层为如权利要求1-3所述的发光层。

5. 一种提高发光效率的GaN基LED外延结构的发光层的生长方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，生长GAG势垒层

S101，在温度800℃ ~950℃ ，保持反应腔压力100 Torr~500 Torr， 采用MO源TEGa，TMIn和SiH₄， 生长厚度为3 nm~5 nm的GaN势垒，并对GaN势垒进行Si掺杂， Si掺杂浓度为8× 10¹⁶ atoms/cm³~6× 10¹⁷ atoms/cm³；

S102，保持反应腔的压力为20 Torr~200 Torr， 温度为900℃ ~1100℃ 下， 通入MO源TMAl、 TMGa和NH₃， 持续生长厚度为3 nm~5 nm的P型Al_xGa_1-xN，x沿生长方向从0到0.15再到0渐变，生长时间为20 s~40 s；

S103， 降低温度至800℃ ~950℃ ， 保持反应腔压力100 Torr~500 Torr， 采用MO源TEGa，TMIn和SiH₄， 生长厚度为3 nm~5 nm的GaN势垒， 并对GaN势垒进行Si掺杂， Si掺杂浓度为8× 10¹⁶ atoms/cm³~6× 10¹⁷ atoms/cm³；

S2，生长量子阱层

在反应腔压力为100 Torr~500 Torr，温度为700 ℃~800 ℃，使用TEGa，TMIn和SiH₄作为MO源，生长掺杂In的In_yGa_1-yN量子阱层，y为0.1~0.3；

S3，步骤S1和步骤S2交替进行，交替生长GAG/In_yGa_1-yN发光层。